本發(fā)明應(yīng)用于貨車關(guān)鍵部件定位以及對貨車的計軸計輛，是一種新型的關(guān)鍵部位定位的方法，是另一種對貨車計軸計輛的方法。本發(fā)明涉及到檢車領(lǐng)域，具體涉及到對激光傳感器、圖像、驅(qū)動設(shè)備的一種新型應(yīng)用。

背景技術(shù)：

目前在列車檢車過程中，貨車的計軸計輛及底部關(guān)鍵部件定位的工作大都是由人工完成。對于貨車的計軸計輛，工作人員必須一一計數(shù)；在對貨車底部關(guān)鍵部位的定位的過程中，工作人員必須對每一輛車底部的關(guān)鍵部位進行多次查找。這種方法是浪費時間的，對工作人員來說也是十分繁瑣的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于激光傳感器的貨車計軸計輛及底部關(guān)鍵部位定位裝置及其定位方法。通過分析采集反饋的連續(xù)激光數(shù)據(jù)，結(jié)合列車的經(jīng)驗知識，采用閾值分割法，分別定位出輛、軸和關(guān)鍵部位等。本發(fā)明提供的定位方法更加方便快捷，有效的解決了時間與人員等方面的問題，提高了工作效率。

本發(fā)明提供的基于激光傳感器的貨車計軸計輛及底部關(guān)鍵部件定位裝置，由客戶端和移動數(shù)據(jù)采集裝置組成，其中移動數(shù)據(jù)采集裝置包括信息采集匯聚端、驅(qū)動端、圖像采集裝置A、圖像采集裝置B、激光測距傳感器A和激光測距傳感器B。在移動數(shù)據(jù)采集裝置上，圖像采集裝置A、激光測距傳感器A、激光測距傳感器B和圖像采集裝置B從左到右依次布置在同一排，激光測距傳感器A和激光測距傳感器B置于圖像采集裝置A和圖像采集裝置B的中間。

本發(fā)明應(yīng)用于列車的檢車過程中，相比于傳統(tǒng)檢車中的人工計算車輛數(shù)、軸數(shù)以及工作人員必須對列車的每輛車底部進行多次查詢，更加的方便簡潔與節(jié)約時間。而且，本發(fā)明可以遠程控制，所用的裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，兼容性強，成本較低，功能性強，操作簡單等優(yōu)點。在檢車過程應(yīng)用本發(fā)明時，需要列車所停的鐵軌上鋪設(shè)移動數(shù)據(jù)采集裝置專用的路徑。發(fā)布命令，可以使移動數(shù)據(jù)采集裝置移動，激光傳感器采集數(shù)據(jù)與圖像采集裝置拍照。經(jīng)過一系列操作后，可以分別定位出輛、軸和關(guān)鍵部位等。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的基于激光傳感器的貨車計軸計輛及底部關(guān)鍵部件定位裝置的連接結(jié)構(gòu)圖。

圖中：

1.客戶端；2.信息采集匯聚端；3.驅(qū)動端；4.圖像采集裝置A；

5.激光測距傳感器A；6.激光測距傳感器B；7.圖像采集裝置B。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明提供一種基于激光傳感器的貨車計軸計輛及底部關(guān)鍵部位定位裝置，如圖1所示，所述定位裝置包括客戶端和移動數(shù)據(jù)采集裝置，二者之間通過網(wǎng)橋無線通訊方式進行數(shù)據(jù)傳輸。所述的移動數(shù)據(jù)采集裝置用于采集圖像和激光數(shù)據(jù)信息，移動數(shù)據(jù)采集裝置包括信息采集匯聚端2、驅(qū)動端3、圖像采集裝置A4、激光測距傳感器A5、激光測距傳感器B6、圖像采集裝置B7，所述的信息采集匯聚端2與驅(qū)動端3之間通過串口實現(xiàn)通訊。所述的信息采集匯聚端2用于與客戶端1之間通訊，通訊方式為網(wǎng)橋無線通訊。所述的驅(qū)動端3用于驅(qū)動所述的移動數(shù)據(jù)采集裝置運動和里程計數(shù)。在移動數(shù)據(jù)采集裝置上，以列車移動方向在左側(cè)到右側(cè)依次布置圖像采集裝置A、激光測距傳感器A、激光測距傳感器B和圖像采集裝置B，并且平行于車體底部。其中，圖像采集裝置A、激光測距傳感器A用于采集車體底部左側(cè)的圖像數(shù)據(jù)和激光數(shù)據(jù)，圖像采集裝置B和激光測距傳感器B用于采集車體底部右側(cè)的圖像數(shù)據(jù)和激光數(shù)據(jù)。所述的客戶端用于接收所述的圖像數(shù)據(jù)、激光數(shù)據(jù)以及所述移動數(shù)據(jù)采集裝置行駛里程數(shù)據(jù)，并對接收到三種數(shù)據(jù)進行處理后得到最終的貨車輛位信息、軸位信息和車體底部關(guān)鍵部件的位置信息和圖像信息。

所述的圖像采集裝置A和圖像采集裝置B分別通過網(wǎng)口通訊與信息采集匯聚端2通訊，所述的激光測距傳感器A和激光測距傳感器B分別通過串口通訊方式與信息采集匯聚端2通訊。

所述的圖像數(shù)據(jù)是關(guān)于車體底部的連續(xù)圖像，包含有車體底部的位置坐標。

基于所述的定位裝置，本發(fā)明還提供一種基于激光傳感器的貨車計軸計輛及底部關(guān)鍵部件定位方法，所述定位方法包括如下步驟：

第一步，客戶端1發(fā)送巡航指令給移動數(shù)據(jù)采集裝置中的信息采集匯聚端2，巡航指令內(nèi)容包括運行距離和運行速度參數(shù)，巡航指令經(jīng)過信息采集匯聚端2將運行里程和運行速度參數(shù)傳給移動數(shù)據(jù)采集裝置的驅(qū)動端3，同時將激光測距傳感和圖像采集裝置置于就緒狀態(tài)。

第二步，所述驅(qū)動端3驅(qū)動移動數(shù)據(jù)采集裝置從巡航路線的起點向終點移動(勻速運動)，開始巡航。

激光測距傳感器A和激光測距傳感器B實時采集車體底部被測物體與移動數(shù)據(jù)采集裝置之間的距離數(shù)據(jù)，圖像采集裝置A和圖像采集裝置B通過線掃描的方式連續(xù)采集車體圖像數(shù)據(jù)，并實時記錄采集時的里程坐標值。

第三步，所述激光數(shù)據(jù)、帶有位置坐標的車體底部圖像數(shù)據(jù)和行駛里程數(shù)據(jù)匯聚到信息采集匯聚端2，客戶端1通過無線網(wǎng)橋傳輸，實時接收激光數(shù)據(jù)、帶有位置坐標的車體底部(簡稱車底)圖像數(shù)據(jù)和行駛里程數(shù)據(jù)。

第四步，巡航結(jié)束后，客戶端1根據(jù)在巡航過程中接收到的激光數(shù)據(jù)、帶有位置坐標的車底圖像數(shù)據(jù)和行駛里程數(shù)據(jù)進行綜合計算，輸出的結(jié)果為待檢列車的輛位(待檢列車每一輛車的位置)、軸位(每一輛車每一根軸的位置)和關(guān)鍵部件的位置信息。

所述的激光數(shù)據(jù)包括移動數(shù)據(jù)采集裝置從巡航路線的起點運行到當前點的位移里程、當前位移里程處移動數(shù)據(jù)采集裝置到車體底部被測點的高度。

所述的激光數(shù)據(jù)為一系列按照移動數(shù)據(jù)采集裝置位移里程有序排列的二維數(shù)組，每一個二維數(shù)組的數(shù)據(jù)包括(1)起點到當前點的位移里程坐標，用CurPosition表示；(2)當前里程坐標下，移動數(shù)據(jù)采集裝置到車體底部被測物體的高度，用LaserHeight表示。

第四步中所述的綜合計算具體為：

步驟401：對接收到的激光測距傳感器A和激光測距傳感器B的激光數(shù)據(jù)分開處理，以激光測距傳感器A的激光數(shù)據(jù)為例，掃描一遍所有激光數(shù)據(jù)，查找LaserHeight在允許誤差范圍內(nèi)(誤差范圍通常默認為<5cm)數(shù)值相近的相鄰點，并記錄下符合要求相鄰點的第一組激光值和最后一組激光值，稱之為連續(xù)區(qū)域，同時得到該連續(xù)區(qū)域的點數(shù)(連續(xù)長度，以RegionWidth表示)和LaserHeight值。

步驟402：對找到的全部連續(xù)區(qū)域逐一處理，如果該連續(xù)區(qū)域滿足：LaserHeight值最大，且RegionWidth等于鉤緩長度，則該連續(xù)區(qū)域為列車的鉤緩(車輛與車輛之間連接處為鉤緩)處，兩個鉤緩之間則為一輛車，至此完成計輛。

步驟403：逐一處理每一輛的連續(xù)區(qū)域，根據(jù)關(guān)鍵部件的長度、離地面的高度、在車輛底部的位置等先驗知識，識別該連續(xù)區(qū)域是否為關(guān)鍵部件，若是，則將該連續(xù)區(qū)域記錄和標注，最后完成計軸，同時完成關(guān)鍵部件位置確定。

步驟404：根據(jù)開始里程坐標和結(jié)束里程坐標是否落在帶有里程坐標(位置坐標)的車底圖像上來確定圖像，如果選擇了一張圖片，此圖片即為最準確圖片；如果選擇了兩張圖片，根據(jù)里程坐標選擇性的在兩張圖片上各截取半張圖片拼接成一張圖片。根據(jù)最終得到的圖片，可以判斷出底部關(guān)鍵部件的位置。

上述定位裝置和定位方法中所述的關(guān)鍵部件一般是指所述的關(guān)鍵部件包括：基礎(chǔ)制動中的拉桿、杠桿、閘調(diào)器、制動缸、風缸、風缸吊架、車輪、車軸等。